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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Trägeraufbau für einen Luftfilter eines Fahrzeugs.
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Eine
Maschine, die an einem Fahrzeug befestigt ist, wird in einem schwimmenden
Zustand an einem Fahrzeugrahmen mittels einer Maschinenbefestigungsvorrichtung
gehalten. Diese Maschine ist mit einem Fahrzeugluftfilter versehen,
um aus der Ansaugluft Staub zu entfernen. Der Fahrzeugluftfilter wird
an dem Rahmen des Fahrzeugs oder dergleichen gehalten.
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DE 40 12 585 A1 zeigt
einen Trägeraufbau für einen Ölfilter
eines Fahrzeugs, wobei der Ölfilter auf
einem Träger
7 angeordnet ist, der an einer Brennkraftmaschine befestigt ist.
Der Ölfilter
ist somit über
den Träger
fest mit der Brennkraftmaschine verbunden, weshalb Vibrationen der
Brennkraftmaschine auf den Ölfilter übertragen
werden. Hinsichtlich der Vibration erhöht der Ölfilter somit die Schwingungsmasse.
Zur Absorption von Vibrationen der Brennkraftmaschine müßten deshalb
die Vibrationen selbst kontrolliert werden. Mit einer federnden
Abstützung
des Trägers
am Rahmen des Fahrzeugs ist eine Verringerung von Fahrzeugvibrationen
dagegen nur schwer zu erreichen, zumal hohe Federkonstanten erforderlich
sind, um eine hinreichende Fixierung der Lage der Brennkraftmaschine
in dem Fahrzeug sicherzustellen. Durch den Trägeraufbau gemäß
DE 40 12 585 A1 werden
die Vibrationen von der Brennkraftmaschine auf den Ölfilter
direkt übertragen,
ohne dass hierbei der Ölfilter
Vibrationen absorbieren könnte.
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Ein
anderer Trägeraufbau
wird in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 52743/1995 offenbart.
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An
dem Trägeraufbau
für einen
Fahrzeugluftfilter, wie in der zuvor genannten Publikation offenbart,
wird ein Maschinenbefestigungsteil, an dem eine Maschine befestigt
ist, an dem Rahmen einer Karosserie mittels eines schwimmenden Befestigungsaufbaus
gehalten, wobei ein Filterbügel
von dem Maschinenbefestigungsteil nach oben ragt und ein unterer
Teil eines Luftfiltergehäuses
von dem Filterbügel
gehalten wird.
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Bei
dem Fahrzeug tritt das Problem auf, daß während des Betriebs Vibrationen,
die durch eine Änderung
der Maschinendrehzahl zustande kommen, zu dem Rahmen weitergeleitet
werden, und dort Resonanzschwingungen erzeugen. Um dies zu vermeinden,
ist das Fahrzeug zusätzlich
mit einem Massedämpfer,
einem dynamischen Dämpfer
oder dergleichen versehen, um niedrige Vibrationen und einen schwingungsfreien
Zustand zu bewirken. Jedoch führt
das Vorsehen von Teilen, wie z.B. einem Massedämpfer, einem dynamischen Dämpfer oder
dergleichen an dem Fahrzeug zu einer Zunahme der Anzahl der Teile,
des Gewichts und der Anzahl der Montageschritte, was einen unzuträglichen
Kostenanstieg verursacht.
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Ausgehend
vom eingangs genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Trägeraufbau
für einen
Luftfilter eines Fahrzeugs bereitzustellen mit welchem möglichst einfach
die Übertragung
von Vibrationen auf den Rahmen des Fahrzeugs verringert werden.
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Diese
Aufgabe wird durch den Trägeraufbau gemäss Anspruch
1 gelöst.
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Bei
diesem Trägeraufbau
ist ein Luftfilter elastisch über
einen Trägerbügel an rahmenseitigen Befestigungsansätzen befestigt.
Vibrationen, die nicht von dem elastischen Maschinenbefestigungsteil
absorbiert werden, werden durch den rahmenseitig befestigten Luftfilter
infolge seiner Masse gedämpft.
Damit ist es möglich,
von der Brennkraftmaschine erzeugte Vibrationen mittels des Luftfilters
zu absorbieren, wodurch die Übertragung
der Vibrationen auf den Rahmen des Fahrzeugs deutlich verringert
werden.
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In
Anbetracht des Zuvorgenannten, die Unzuträglichkeiten zu beseitigen,
wird gemäß dieser
Erfindung eine Anordnung vorgesehen, bei der ein Luftfilterträgerbügel an einen
karosserieseitigen Befestigungsansatz einer Maschinenbefestigungsvorrrichtung,
zum Halten einer Maschine an einem Rahmen eines Fahrzeugs, befestigt
ist und ein Fahrzeugluftfilter auf diesem Trägerbügel gelagert wird und der Fahrzeugluftfilter
durch ein elastisches Teil, das eine vorherbestimmte Federkonstante
aufweist, an dem Trägerbügel gehalten
wird. An dem Trägeraufbau
für einen
Fahrzeugluftfilter gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Trägerbügel an einem
karosserieseitigen Befestigungsansatz einer Maschinenbefestigungsvorrichtung,
zum Halten einer Maschine an einem Rahmen eines Fahrzeugs, angebracht
und ein Fahrzeugluftfilter wird auf dem Trägerbügel gehalten. Dadurch liegt
das Gewicht des Fahrzeugsluftfilters auf der Maschinenbefestigungsvorrichtung
und die Wirkung eines Massedämpfers
kann durch das Gewicht des Fahrzeugluftfilters erreicht werden.
Des weiteren wird in diesem Trägeraufbau
der Fahrzeugluftfilter auf dem Trägerbügel durch ein elastisches Teil,
das eine vorherbestimmte Federkonstante aufweist, gehalten. Dadurch
kann die Wirkung des dynamischen Dämpfers durch das elastische
Teil erreicht werden.
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Eine
beispielsweise Ausführungsform
dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben,
in denen
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Trägeraufbau
für einen
Fahrzeugluftfilter ist,
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2 eine
Vorderansicht ist, die den Einbauzustand eines Luftfilterträgerbügels zeigt,
und
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3 eine
auseinandergezogene Ansicht ist, die den Montagezustand des Fahrzeugluftfilters zeigt.
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In 1 zeigt 2 einen
Rahmen eines Fahrzeugs, das nicht gezeigt ist; 4 eine Maschinenbefestigungsvorrichtung
für eine
Maschine, die nicht gezeigt ist; und 6 einen Fahrzeugluftfilter.
An dem Rahmen 2 des Fahrzeugs wird die Maschine in einem schwimmenden
Zustand mittels der Maschinenbefestigungsvorrichtung 4 gehalten.
Die Maschinenbefestigungsvorrichtung 4 weist einen karosserieseitigen
Befestigungsansatz 8, ein Maschinenbefestigungsteil 10,
das von einem elastischen Teil gebildet wird, und einen maschinenseitigen
Befestigungsarm 12 auf.
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Der
karosserieseitige Befestigungsansatz 8 ist an dem Rahmen 2 befestigt.
Der Befestigungsansatz 8 ist mit einer Bohrung 14 versehen.
Das Maschinenbefestigungsteil 10 ist mit einer Bohrung 16 versehen.
Das Maschinenbefestigungsteil 10 wird an dem Befestigungsansatz 8 durch
das Einsetzen einer Schraube 18 in die Bohrung 14 und
in die Bohrung 16 gehalten und eine Mutter 20 wird
durch Aufschrauben befestigt. Der maschinenseitige Befestigungsarm 12 ist
an dem Maschinenbefestigungsteil 10 angebracht. Der Befestigungsarm 12 ist
an der Maschine, die nicht gezeigt ist, befestigt.
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Ein
Luftfilterträgerbügel 22 ist
an dem Befestigungsarm 8 der Maschinenbefestigungsvorrichtung 4 angebracht.
Wie in 3 gezeigt, ist der Trägerbügel 22 mit einem Befestigungsteil 24 zur
Befestigung an dem Befestigungsansatz 8 und mit einem Trägerteil 26,
das den Fahrzeugluftfilter 6 trägt, versehen. Das Befestigungsteil 24 ist
mit einer Bohrung 28 ausgestattet. Das Trägerteil 26 ist
mit einer Bohrung 30 versehen.
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Der
Fahrzeugluftfilter 6 weist ein oberes Gehäuse 32 und
ein unteres Gehäuse 34 auf,
in dem ein Filterelement (nicht gezeigt) eingeschlossen ist. Das obere
Gehäuse 32 ist
mit einem Verbindungsrohr 36 versehen. Das untere Gehäuse 34 ist
mit einem Verbindungsrohr 38 ausgestattet. Das untere Gehäuse 34 ist
an seiner unteren Fläche
mit einem Trägerteil 40 versehen,
das an dem Trägerteil 26 des
Trägerbügels 22 gehalten
wird. Der Trägerbügel 22 ist
an dem Befestigungsansatz 8 angebracht, indem er durch ein
Einsetzen der Schraube 18 der Maschinenbefestigungsvorrichtung 4 in
die Bohrung 28 des Befestigungsteils 24 und durch
Aufschrauben der Mutter 20 befestigt wird.
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Ein
ringförmiges
elastisches Teil 42 ist längs einer Umfangsnut 44 an
seiner äußeren Umfangsfläche in die
Bohrung 30 des abgewinkelten Tragabschnitts 26 des
Trägerbügels 22 eingesetzt.
Dieses elastische Teil 42 hat eine vorherbestimmte Federkonstante.
Das Trägerteil 40 des
unteren Gehäuses 34 ist
in der mittigen Durchgangsbohrung 46 des elastischen Teils 42 eingesetzt.
Dadurch wird der Fahrzeugluftfilter 6 durch das elastische
Teil 42 in einem schwimmenden Zustand an dem Trägerbügel 22 gehalten.
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48 zeigt
einen Befestigungsbügel.
Der Befestigungsbügel 48 ist
an einer Endseite mit einem Befestigungsteil 50 für die Karosserie
ausgestattet und an der anderen Endseite mit zwei Befestigungsteilen 52 für einen
Luftfilter, die parallel angeordnet sind, versehen. Das Befestigungsteil 50 ist
mit einer Bohrung 54 zur Befestigung an der Karosserie
und das Befestigungsteil 52 mit einer Bohrung 56 für den Luftfilter
versehen. Das untere Gehäuse 34 ist
an einer Seite mit zwei Seitenträgerteilen 58,
die eine Bohrung 60 aufweisen, versehen. Ein ringförmiges elastisches
Teil 62 ist längs
einer Umfangsnut 64 an seiner äußeren Umfangsfläche in die
Seitenträgerbohrung 60 eingesetzt.
Das elastische Teil 62 ist in der Mitte mit einer Durchgangsbohrung 66 versehen.
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Der
Befestigungsbügel 48 ist
mit einer Schraube 68, die durch die Bohrung 54 des
Befestigungsteil 50 hindurchgeht, in einer Gewindebohrung (nicht
gezeigt) des Rahmens 2 befestigt. Der Fahrzeugluftfilter 6 wird
durch das elastische Teil 62 in einem schwimmenden Zustand
an dem Befestigungsteil 48 gehalten, so daß die Gewichtslast
auf das Trägerteil 40 des
unteren Gehäuses 34 ausgeübt wird. Das
elastische Teil 62 ist in der Seitenträgerbohrung 60 des
Seitenträgerteils 58 angebracht
und eine Schraube 70 verläuft durch die Bohrung 66 und
durch die Bohrung 56.
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Die
Maschine (nicht gezeigt), die an dem Fahrzeug befestigt ist, wird
durch eine Ansaugöffnung
mit der Luft beliefert, wobei der Staub in der Luft durch den Fahrzeugluftfilter 6 aufgefangen
wird. Die Maschinenbefestigungsvorrichtung 4, die die Maschine
trägt,
ist an dem Rahmen 2 des Fahrzeugs vorgesehen.
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Der
Trägerbügel 22 ist
an dem karosserieseitigen Befestigungsansatz 8 der Maschinenbefestigungsvorrichtung 4 mittels
der Schraube 18 und der Mutter 20 befestigt. Der
Fahrzeugluftfilter 6 wird durch das elastische Teil 42 an
dem Trägerbügel 22 gelagert.
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Der
Fahrzeugluftfilter 6 bewirkt, daß die Seite des Gehäuses 34 mit
dem Seitenträgerteil 58 durch das
elastische Teil 62 an einer Endseite des Befestigungsbügels 48,
dessen andere Endseite an dem Rahmen 2 befestigt ist, gehalten
wird, so daß die
Gewichtslast des Fahrzeugluftfilters auf das Trägerteil 40 des Gehäuses 34 ausgeübt wird.
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Damit
wird der Fahrzeugluftfilter 6 bei Belastung auf die Maschinenbefestigungsvorrichtung 4 gedrückt und
die Wirkung des Massedämpfers
kann durch das Gewicht des Fahrzeugfilters 6 erreicht werden.
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Der
Fahrzeugluftfilter 6 wird an dem Trägerbügel 22 durch das elastische
Teil 42, das eine vorherbestimmte Federkonstante aufweist,
gehalten und wird des weiteren an dem Befestigungsbügel 48 durch
das elastische Teil 62 gehalten, wodurch die Wirkung des
dynamischen Dämpfers
bei den elastischen Teilen 42 und 62 erreicht
werden kann.
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In
diesem Fall ist f(Hz) die Frequenz, m (das wirksame Gewicht/Erdbeschleunigung:
kg) die Masse und K (kgf/m) die Federkonstante, wie in 3 gezeigt,
und es wird z.B. angenommen, daß m
= 0,5 kgf/9,8 = 0,051 kg (die wirksame Masse) ist. Dann folgt aus
der Formel A, wie in 3 gezeigt, K = 4 m π 2f2 = 1259
kgf/m = 1,26 kgf/mm.
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Indem
man die Federkonstante des elastischen Teils 42 auf 1,26
kgf/mm einstellt, kann die Wirkungsweise als ein dynamischer Dämpfer im
Bereich des Leerlaufbetriebs der Maschine erreicht werden.
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Wie
oben beschrieben, wird in dem Trägeraufbau
für den
Fahrzeugluftfilter 6 der Trägerbügel 22 dazu verwendet,
den Fahrzeugluftfilter 6 zu halten, wobei der Trägerbügel 22 an
dem karosserieseitigen Trägeransatz 8 der
Maschinenbefestigungsvorrichtung 4 angebracht ist, und
der Fahrzeugluftfilter 6 durch das elastische Teil 42 an
dem Trägerbügel 22 gehalten
wird, wodurch die Dämpferwirkung
des Massedämpfers
oder des dynamischen Dämpfers ohne
das Vorsehen von diesen erzeugt werden kann, was folglich die Sicherstellung
niedriger Vibrationen und eines schwingungsfreien Zustands ermöglicht.
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Aus
dem Zuvorgenannten wird deutlich, daß in dem Trägeraufbau für den Fahrzeugluftfilter 6 die Wirkung
des Massedämpfers
oder des dynamischen Dämpfers
durch den Fahrzeugluftfilter 6 erreicht wird, um niedrige
Vibrationen und einen schwingungsfreien Zustand zu gewährleisten,
und auf diese Weise der Massedämpfer
und dynamische Dämpfer
entfallen, um die Anzahl der Teile, die Anzahl der Montageschritte
und das Gewicht zu reduzieren, was folglich auch die Kosten verringert.
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Während in
der vorliegenden Ausführungsform
die Wirkung des Dämpfers
durch die Anwendung des Fahrzeugluftfilters 6 erreicht
wird, ist es zu bemerken, daß dies
auch auf andere Fahrzeugteile angewendet werden kann, die das gleiche
oder mehr Gewicht aufweisen und in einem Maschinenraum eines Fahrzeugs
zusätzlich
zu dem Luftfilter 6 angeordnet sind.
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Des
weiteren kann das Anpassen der Dämpferwirkung
durch die Einstellung des Gewichts des Fahrzeugluftfilters 6,
durch die Zugabe von Masse auf den Fahrzeugluftfilter 6 oder
durch die Einstellung der Federkonstante der elastischen Teile 42 und 62 erfolgen.
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Wie
oben beschrieben, kann in dem Trägeraufbau
die Wirkung des Massedämpfers
durch das Gewicht des Fahrzeugluftfilters und die Wirkung des dynamischen
Dämpfers
durch das elastische Teil erreicht werden.
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Insbesondere
ist ein Trägeraufbau
bereitgestellt, in dem die Wirkungen eines Massedämpfers und
eines dynamischen Dämpfers
durch den Fahrzeugluftfilter erreicht werden, und ein Massedämpfer und
dynamischer Dämpfer
entfallen, um die Anzahl der Teile, das Gewicht, die Anzahl der
Montageschritte und die Kosten zu reduzieren.